DE60025758T2 - ANALYSIS DEVICE AND ITS USE - Google Patents
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Abstract
Description
Gebiet der ErfindungField of the invention
Die vorliegende Erfindung betrifft eine neue Festphasenanalysenvorrichtung zur Durchführung von Analysen, insbesondere immunochromatographischen Analysen, zur Bestimmung von Analyten in Proben und Verfahren zur Verwendung der Vorrichtung.The The present invention relates to a novel solid phase analysis device to carry out Analyzes, in particular immunochromatographic analyzes, for determination of analytes in samples and methods of using the device.
Hintergrund der ErfindungBackground of the invention
Eine Art von Festphasenanalysenvorrichtungen umfasst eine plattenförmige Fließmatrix aus saugfähigem Material, normalerweise einen Membranstreifen, wie z.B. aus Cellulosenitrat oder Glasfaser, in der Flüssigkeit lateral (d.h., in der Ebene des Streifens) durch Kapillarkräfte in der Membran transportiert werden kann. Die Membran weist üblicherweise eine Probenauftragszone auf und eine Bestimmungszone stromabwärts von der Probenauftragszone. In der Bestimmungszone ist üblicherweise ein Einfangmittel für den Analyten immobilisiert. Um eine Analyse durchzuführen, wird die Auftragzone mit der zu analysierenden flüssigen Probe des Analyten von Interesse in Kontakt gebracht. Die Vorrichtung wird unter Bedingungen gehalten, die ausreichen, um eine Flüssigkeitskapillarwirkung zum Transport des interessierenden Analyten, wenn er in der Probe vorhanden ist, durch den Membranstreifen zur Bestimmungszone, wo der Analyt eingefangen wird, zu ermöglichen. Der Kapillarflüssigkeitsstrom wird üblicherweise durch ein Absorptionskissen oder dergleichen am stromabwärtigen Ende des Streifens sichergestellt. Ein Bestimmungsreagens, üblicherweise markiert, wird dann stromauf von der Bestimmungszone zugegeben und tritt mit dem eingefangenen Analyten in der Bestimmungszone in Reaktion, und die Menge des eingefangenen Analyten wird gemessen. Das Bestimmungsreagens wird oft in oder am Membranstreifen vorher abgelagert, z.B. in Form von diffus bewegbaren Teilchen, die fluorophore oder chromogene Gruppen enthalten, entweder stromauf von der Probenauftragszone oder zwischen der Probenauftragszone und der Bestimmungszone.A Type of solid phase analysis devices comprise a plate-shaped flow matrix from absorbent Material, usually a membrane strip, e.g. made of cellulose nitrate or fiberglass, in the liquid lateral (i.e., in the plane of the strip) by capillary forces in the Membrane can be transported. The membrane usually has a sample application zone and a destination zone downstream of the sample application zone. In the destination zone is common a trapping agent for immobilized the analyte. To perform an analysis will the application zone with the liquid sample of analyte of interest to be analyzed brought into contact. The device is kept under conditions sufficient to provide a liquid capillary action to transport the analyte of interest when in the sample is present, through the membrane strip to the destination zone, where the analyte is captured. The capillary liquid flow becomes common by an absorption pad or the like at the downstream end of the strip. A determination reagent, usually labeled, is then added upstream of the detection zone and enters with the captured analyte in the detection zone in response, and the Amount of captured analyte is measured. The determining reagent is often previously deposited in or on the membrane strip, e.g. in shape of diffusely moving particles, the fluorophore or chromogenic Groups, either upstream of the sample application zone or between the sample application zone and the destination zone.
EP-A-306 336 beschreibt eine Analysenvorrichtung der vorstehend beschriebenen allgemeinen Art, worin der Streifen aus saugfähigem Material in einem Gehäuse eingeschlossen ist. Das Gehäuse hat eine erste Öffnung zur Einführung der Probe in die Vorrichtung, und eine zweite Öffnung zum Einbringen eines von der Probe verschiedenen flüssigen Reagens in die Vorrichtung, wie z.B. eines Bestandteils des verwendeten ein Signal erzeugenden Systems. Die Vorrichtung kann außer den zwei Öffnungen zusätzliche Einrichtungen zum Einbringen von zusätzlichen Analysenreagentien in die Vorrichtung aufweisen, z.B. eine dritte Öffnung im Gehäuse oder einen in der Vorrichtung eingeschlossenen zerbrechbaren Behälter mit flüssigem Reagens. Die Vorrichtung soll auch dann, wenn der Betreiber alle Stufen in rascher Folge durchführt, zeitgenaue Reagenszugaben ermöglichen.EP-A-306 336 describes an analysis device of the type described above general type, wherein the strip of absorbent material enclosed in a housing is. The case has a first opening for the introduction the sample into the device, and a second opening for introducing a different from the sample liquid reagent into the device, e.g. of a component of the used a signal generating system. The device can except the two openings additional Facilities for introducing additional analysis reagents into the device, e.g. a third opening in the housing or a in the device included breakable container with liquid Reagent. The device should also, if the operator all Stages in quick succession, allow precise reagent additions.
WO 99/36776 beschreibt ein Analysenverfahren der vorstehend beschriebenen allgemeinen Art, das auf der Feststellung basiert, dass eine zonenweise Wanderung gewünschter Analysenflüssigkeiten in einer bestimmten Reihenfolge erhalten werden kann, wenn die Flüssigkeiten gleichzeitig oder fast gleichzeitig benachbarten Zonen in Streifen zugegeben werden.WHERE 99/36776 describes an analytical method of the one described above general style based on the finding that a zonal Hike desired analysis liquids can be obtained in a specific order when the liquids simultaneously or almost simultaneously adjacent zones in strips be added.
Eine Analysendurchführung mit einer der in den zwei vorstehend genannten Publikationen beschriebenen Vorrichtungen erfordert jedoch, dass der Betreiber eine Anzahl von Stufen in kurzer Zeit durchführt, und insbesondere die gleichzeitige Zugabe von Flüssigkeiten nach der Methode der WO 99/36776 kann für den Betreiber schwierig oder unzweckmäßig durchzuführen sein.A Analysis Implementation with one of those described in the two aforementioned publications However, devices require that the operator have a number of Stages in a short time, and in particular the simultaneous addition of liquids by the method WO 99/36776 may be for be difficult or impractical to carry out the operator.
Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention
Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Analysenvorrichtung zur Durchführung einer Analyse zur Bestimmung eines Analyten, wobei die Vorrichtung die gleichzeitige Initiierung eines Fließens der Probe und von mindestens einer anderen Analysenflüssigkeit ermöglicht. Eine andere Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Analysenvorrichtung, die geeignet ist zur Durchführung einer sequenziellen Analyse mit einem bestimmten Fließen (Strömen) der Probe und der Analysenflüssigkeiten durch die Vorrichtung.task The present invention is the provision of an analysis device for execution an analysis for determining an analyte, wherein the device the simultaneous initiation of a flow of the sample and of at least another analysis fluid allows. A Another object of the present invention is the provision an analytical device which is suitable for carrying out a Sequential analysis with a specific flow (flow) of the sample and the analysis fluids through the device.
Eine weitere Aufgabenstellung der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Vorrichtung, die für den Betreiber leicht zu bedienen ist und ein Minimum an Verfahrensstufen erfordert.A Another object of the present invention is the provision a device designed for the operator is easy to operate and a minimum of process steps requires.
Nach der vorliegenden Erfindung werden die vorstehenden und andere Aufgabenstellungen und Vorteile mit einer Testvorrichtung zur Durchführung einer Analyse zur Bestimmung eines Analyten in einer Probe, wie sie im anliegenden Anspruch 1 definiert ist, erzielt.To The present invention addresses the above and other objects and advantages with a test device for performing a Analysis for the determination of an analyte in a sample, as described in appended claim 1 is achieved achieved.
Der Ausdruck "Flüssigkeitsbehälter" ist breit zu interpretieren und umfasst grundsätzlich irgendein Flüssigkeits-zurückhaltendes Element oder eine Einrichtung, die zur Aufnahme und Abgabe von Flüssigkeit fähig ist. Der Flüssigkeitsbehälter kann deshalb ein Aufnahmegefäß oder eine Vertiefung sein, deren Öffnung zur Fließmatrix hingerichtet ist, und worin die Öffnung durch das vorstehend erwähnte flüssigkeitsdichte Elemente verschlossen oder versiegelt ist. Der Flüssigkeitsbehälter kann auch ein Körper sein, der eine bestimmte Menge einer wässerigen Flüssigkeit absorbieren und zurückhalten kann, wie z.B. ein Kissen oder ein schwammiger Körper. Üblicherweise befindet sich ein solcher Körper in einer Vertiefung oder einem anderen Raum, der durch das flüssigkeitsdichte Element verschlossen ist.The term "liquid container" is to be interpreted broadly and basically includes either Liquid-retaining element or device capable of absorbing and dispensing liquid. The liquid container may therefore be a receptacle or a recess the opening of which is executed to the flow matrix, and wherein the opening is closed or sealed by the above-mentioned liquid-tight member. The liquid container may also be a body that can absorb and retain a certain amount of an aqueous liquid, such as a pillow or a spongy body. Usually, such a body is located in a depression or other space which is closed by the liquid-tight element.
In einer Ausführungsform werden die Flüssigkeitsbehälter benachbart zu einer Fläche, üblicherweise der oberen Fläche, der Fließmatrix angebracht, und das Trennmittel weist einen zwischen den Flüssigkeitsbehältern und der Fließmatrix sandwichartig angebrachtes flaches flüssigkeitsdichtes Element auf. Vorzugsweise ist dieses flüssigkeitsdichte Element zumindest teilweise aus dem Gehäuse entfernbar und kann z.B. ein herausziehbarer Film sein.In an embodiment the liquid containers are adjacent to a surface, usually the upper surface, the flow matrix attached, and the separating means has a between the liquid containers and the flow matrix sandwiched flat liquid-tight element. Preferably, this is liquid-tight Element at least partially removable from the housing and may e.g. be a pull-out movie.
In einer alternativen Ausführungsform sind die Flüssigkeitsbehälter in Bezug auf die Fließmatrix beweglich, d.h., in einer ersten Position sind die Flüssigkeitsbehälter von der Fließmatrix getrennt und können in eine zweite Position gebracht werden, worin die Behälter in einem flüssigkeitsübertragenden Kontakt mit der Fließmatrix stehen.In an alternative embodiment are the liquid containers in Movable relative to the flow matrix, that is, in a first position, the liquid containers of the flow matrix separated and can be placed in a second position, wherein the container in a liquid-transferring contact with the flow matrix stand.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of drawings
Detaillierte Beschreibung der ErfindungDetailed description the invention
Wie
dies am besten in
Unter
Bezugnahme auf insbesondere die
Nach
den
Am
stromabwärtigen
Ende des Membranstreifens
Das
vorstehend erwähnte
Trennelement
Eine Analyse auf einen Analyten in der Probe kann mit der vorstehend beschriebenen Vorrichtung wie folgt durchgeführt werden.A Analysis for an analyte in the sample can be made with the above described device are carried out as follows.
Die
Vorrichtung wird üblicherweise
einsatzbereit bereitgestellt, wobei das Pufferkissen
Eine
bestimmt Menge der Probe wird durch die Öffnung 3 im Gehäuseteil
Pufferflüssigkeit
aus dem Kissen
Die
vorstehend erwähnten
verschiedenen Flüssigkeitsfließmengen
werden entlang des Membranstreifens
Aus den vorstehenden Ausführungen ist es ersichtlich, dass eine Analyse mit der beschriebenen Vorrichtung leicht und bequem durchzuführen ist, und eine gleichzeitige Initiierung verschiedener Analysenflüssigkeitsströme ermöglicht. Sobald die Probe in die Probenmulde gegeben wurde, kann somit der herausziehbare Film entfernt werden. Die Flüssigkeit in der Pufferauflage und die Probe werden dadurch in Kontakt mit dem Membranstreifen gebracht, und der gewünschte sequenzielle Transport verschiedener Flüssigkeitsströme beginnt.Out the above statements It can be seen that an analysis with the described device easy and convenient to perform is, and a simultaneous initiation of different analysis liquid streams allows. Once the sample has been placed in the sample well, the extractable Movie to be removed. The liquid in The buffer pad and the sample are thereby in contact with the Brought membrane strips, and the desired sequential transport different liquid streams begins.
In
einer anderen Abänderung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
sind die Pufferkissen
In
einer weiteren Abänderung
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
weist die Pufferkissenanordnung der
Andere Pufferkissenanordnungen sowie andere Variationen und Veränderungen der Vorrichtung, die vorstehend nur beispielhaft beschrieben wurde, sind für einen Fachmann auf diesem Gebiet erkennbar.Other Buffer pad arrangements as well as other variations and changes the device described above by way of example only, are for a person skilled in the art recognizable.
In der vorstehend beschriebenen Reaktions-(oder Bestimmungs-)zone ist ein Reaktant, der zu einer spezifischen Bindung des Analyten fähig ist, immobilisiert (durch kovalente Bindung über physikalische Adsorption, über biospezifische Affinität, über immobilisierte Teilchen, an die der Reaktant kovalent gebunden ist, usw.). Es kann jedoch auch ein Mittel, das mit dem Reaktant reagieren kann, in der Membran immobilisiert sein, und der Reaktant kann dann zusammen mit der Probe zugegeben werden, oder in der Membran in einem Bereich oder einer Zone stromauf von der Reaktionszone bereits abgelagert sein. Ein solches Mittel kann ein Element eines spezifischen Bindungspaares (spb) sein, und der Reaktant wird dann an das andere Element des spb gekuppelt oder konjugiert. Beispielhafte spezifische Bindungspaare umfassen immunologische Bindungspaare, wie z.B. Antigen-Antikörper und Hapten-Antikörper, Biotin-Avidin oder -Streptavidin, Lektin-Zucker, Hormon-Hormonrezeptor, Nucleinsäureduplex. Die Reaktionszone kann z.B. darin immobilisiertes Streptavidin aufweisen, und der Einfangreaktant für den Analyten kann biotinyliert sein.In is the reaction (or destination) zone described above immobilized a reactant capable of specific binding of the analyte (via covalent bonding via physical adsorption, over biospecific affinity, via immobilized Particles to which the reactant is covalently bound, etc.). It can but also an agent that can react with the reactant in The membrane may be immobilized and the reactant may then be together be added with the sample or in the membrane in one area or a zone upstream of the reaction zone. Such agent may be an element of a specific binding pair (spb), and the reactant is then transferred to the other element of the spb coupled or conjugated. Exemplary specific binding pairs include immunological binding pairs, e.g. Antigen antibodies and Hapten antibody, Biotin-avidin or Streptavidin, lectin-sugar, hormone-hormone receptor, nucleic acid duplex. The reaction zone may e.g. have streptavidin immobilized therein, and the capture reagent for the analyte may be biotinylated.
Auf ähnliche Weise kann die Kalibrationszone ein Bindemittel für die Kalibratorsubstanz und nicht die Kalibratorsubstanz per se enthalten. Das Bindemittel ist üblicherweise ein Element eines spezifischen Bindungspaares, wie z.B. eines der vorstehend erwähnten, während das andere Element des spezifischen Bindungspaares an die Kalibratorsubstanz gekuppelt oder konjugiert ist, die wieder mit der Probe zugegeben werden kann oder stromauf von der Kalibrationszone bereits abgelagert sein kann. Streptavidin kann z.B. in der Kalibratorzone immobilisiert sein, während die Kalibratorsubstanz biotinyliert ist.On similar The calibration zone may be a binder for the calibrator substance and not the calibrator substance per se. The binder is usually an element of a specific binding pair, e.g. one of the mentioned above, while the other element of the specific binding pair to the calibrator substance coupled or conjugated, which is added back to the sample may already be deposited or upstream of the calibration zone can be. Streptavidin may e.g. immobilized in the calibrator zone be while the calibrator substance is biotinylated.
Für weitere Einzelheiten zu Analysenvorrichtungen der hier besprochenen Art und insbesondere im Hinblick auf Fließmatrices, Sequenzanalysen, Kalibratorsysteme und Bestimmungsreagentien wird z.B. auf unsere publizierten internationalen Anmeldungen WO 99/36776, WO 99/36777 und WO 99/36780 verwiesen.For further Details of analytical devices of the type discussed here and in particular with regard to flow matrices, sequence analyzes, Calibrator systems and reagents are described e.g. on our published international applications WO 99/36776, WO 99/36777 and WO 99/36780.
Die unter Verwendung der vorliegenden Vorrichtung zu bestimmenden Analyten sind für einen Fachmann auf diesem Gebiet leicht ersichtlich. Üblicherweise ist der Analyt jedoch ein biospezifischer Affinitätsreaktant, z.B. ein Antikörper, oder anderes Protein, Hapten, Nucleinsäure oder Polynucleotid, wie z.B. eine DNA-Sequenz. Im letzteren Fall kann die Reaktionszone Streptavidin enthalten, und die DNA-Sequenz, an die die Analytsequenz zu hybridisieren ist, kann biotinyliert sein.The analytes to be determined using the present device will be readily apparent to one skilled in the art. Usually, however, the analyte is a biospecific Affinity reactant, eg an antibody, or other protein, hapten, nucleic acid or polynucleotide, such as a DNA sequence. In the latter case, the reaction zone may contain streptavidin, and the DNA sequence to which the analyte sequence is to be hybridized may be biotinylated.
Die vorliegende Vorrichtung ermöglicht eine zweckmäßige Vorbehandlung der Probe vor dem Beginn der Analyse.The present device allows a suitable pretreatment the sample before starting the analysis.
Die vorliegende Vorrichtung kann auch zur Durchführung von Analysen der in unserer PCT-Anmeldung WO 99/60402 beschriebenen Art ausgestaltet sein, worin die Fließmatrix stromauf von der Reaktions-(Bestimmungs-)zone eine chromatographische Trennzone enthält, um Probenkomponenten, die sonst die Bestimmung des Analyten stören oder beeinflussen würden, abzutrennen.The The present device can also be used to perform analyzes in our PCT application WO 99/60402 be described type, wherein the flow matrix upstream of the reaction (destination) zone contains a chromatographic separation zone to sample components that otherwise disturb the determination of the analyte or influence separate.
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